가공 분야에서 플랫 초경 절삭 공구를 사용할 때 칩 형성 과정을 이해하는 것은 제조업체와 최종 사용자 모두에게 중요합니다. 저는 평면 초경 절삭 공구 공급업체로서 고품질 가공 결과를 달성하는 데 있어 이 공정이 얼마나 중요한지 직접 목격했습니다.
플랫 초경 절삭 공구의 기본
플랫 초경 절삭 공구는 경도, 내마모성, 내열성이 우수하여 다양한 가공 작업에 널리 사용됩니다. 일반적으로 텅스텐 카바이드와 코발트와 같은 바인더 금속의 조합인 카바이드는 절단 중에 발생하는 높은 응력 조건을 견디는 데 필요한 강도와 내구성을 제공합니다. 평면 초경 절삭 공구의 일반적인 유형인 플랫 엔드밀은 금속, 플라스틱, 복합재와 같은 재료의 평평한 표면, 슬롯 및 포켓을 밀링하는 데 사용됩니다.
칩 형성 과정
칩 형성 과정은 탄성 변형, 소성 변형, 칩 분리의 세 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다.
탄성변형
평면 초경 절삭 공구가 공작물과 접촉하면 초기 단계는 탄성 변형입니다. 공작물의 재질은 공구의 칼날로부터 힘을 받아 탄성적으로 변형하여 반응합니다. 이는 힘이 제거되면 재료가 원래 모양으로 돌아간다는 것을 의미합니다. 이 단계에서 재료 내의 원자 결합은 늘어나지만 끊어지지는 않습니다. 탄성 변형의 크기는 탄성 계수, 공구에 의해 가해지는 절삭력 등 가공물 재료의 특성에 따라 달라집니다.
소성변형
절삭력이 증가하면 재료가 항복점에 도달하고 소성 변형이 시작됩니다. 소성 변형에서는 재료 내의 원자 결합이 끊어지고 재료가 영구 변형됩니다. 재료가 전단되는 평면인 전단 평면에서의 전단 응력은 재료의 전단 강도를 초과합니다. 소성 변형은 재료의 결정 구조 내에서 전위의 이동을 포함하는 복잡한 과정입니다. 플랫 초경 절삭 공구는 재료를 지속적으로 밀고 절단하여 재료가 절삭날 방향으로 흐르도록 합니다.
칩 분리
소성 변형이 어느 정도 도달하면 재료가 최종적으로 공작물에서 분리되어 칩을 형성합니다. 전단면의 전단 응력이 재료의 파손을 유발할 만큼 높을 때 분리가 발생합니다. 칩의 모양과 크기는 절삭 조건(예: 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이), 가공물 재료의 특성, 절삭 공구의 형상을 포함한 여러 요소에 따라 달라집니다.
절단 과정에서 형성될 수 있는 칩의 유형은 다양합니다.
- 연속 칩: 알루미늄, 연강 등 연성이 있는 소재를 특정 절삭 조건에서 가공할 때 발생하는 칩입니다. 연속된 칩은 길고 끊어지지 않으며 표면이 매끄러운 것이 특징입니다. 이는 안정적인 절단 공정을 나타내기 때문에 일반적으로 바람직합니다. 그러나 연속적인 칩은 절삭 공구 주위에 칩이 얽히는 등의 문제를 발생시켜 가공물의 표면 조도에 영향을 미치고 공구를 손상시킬 수도 있습니다.
- 세그먼트 칩: 절삭 속도가 상대적으로 낮거나 이송 속도가 높을 때 분할된 칩이 형성됩니다. 이러한 칩은 개별 세그먼트로 구성되며 일반적으로 중간 연성을 갖는 재료로 형성됩니다. 분할은 칩 형성 과정에서 재료의 주기적인 균열과 파손으로 인해 발생합니다.
- 불연속 칩: 주철 등 취성재료를 가공할 때 불연속 칩이 발생합니다. 이 칩은 작고 모양이 불규칙하며 절단 과정에서 취성 재료가 갑자기 파손되어 발생합니다.
칩 형성에 영향을 미치는 요인
평면 초경 절삭 공구를 사용할 때 몇 가지 요인이 칩 형성 공정에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
공작물 재료
경도, 연성, 미세 구조 등 가공물 재료의 특성은 칩 형성에 중요한 역할을 합니다. 연성 재료는 연속 칩을 형성하는 경향이 있는 반면, 취성 재료는 불연속 칩을 형성합니다. 예를 들어, 고강도 합금강을 가공할 때 재료의 경도가 높으면 더 높은 절삭력이 필요할 수 있으며, 이는 칩 형성에 영향을 미치고 분할된 칩이 형성될 수 있습니다.
절삭조건
- 절단 속도: 일반적으로 절삭 속도가 증가하면 칩 두께가 감소하고 칩 유속이 증가합니다. 높은 절삭 속도에서는 절삭 공정 중에 발생하는 열도 칩 형성에 영향을 줄 수 있습니다. 일부 소재의 경우 절삭 속도가 높으면 열로 인해 소재가 부드러워져 칩이 더 연속적으로 형성될 수 있습니다.
- 이송 속도: 이송률이 높을수록 칩 두께가 증가합니다. 이송 속도가 너무 높으면 칩이 더 크고 불규칙하게 형성되어 표면 조도가 좋지 않고 공구 마모가 증가하는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
- 절입량: 절단 깊이는 패스당 제거되는 재료의 양에 영향을 미칩니다. 일반적으로 절삭 깊이가 클수록 칩 부피도 커집니다. 그러나 절입 깊이를 늘리면 절삭력도 증가하여 칩 형성 공정에 영향을 줄 수 있습니다.
공구 형상
경사각, 여유각, 절삭날 반경을 포함한 플랫 초경 절삭 공구의 형상은 칩 형성에 상당한 영향을 미칩니다. 경사각은 전단각과 절삭력에 영향을 줍니다. 포지티브 경사각은 절삭력을 감소시키고 칩의 흐름을 촉진하는 반면, 네거티브 경사각은 절삭력을 증가시키지만 절삭날에 더 많은 강도를 제공합니다. 여유각은 공구가 가공물과 마찰하여 칩 형성과 가공물의 표면 조도에 영향을 미칠 수 있는 것을 방지합니다. 절삭날 반경도 칩 형성에 영향을 미치며, 특히 미세 가공의 경우 절삭날 반경이 작을수록 더 정밀한 칩 형성이 가능합니다.
칩 형성 이해의 응용
평면 초경 절삭 공구를 사용할 때 칩 형성 과정을 이해하는 데는 여러 가지 실제 적용이 있습니다.
- 도구 설계: 칩이 형성되는 방식을 이해함으로써 공구 설계자는 평면 초경 절삭 공구의 형상을 최적화하여 칩 배출을 개선하고 절삭력을 줄이며 공구 수명을 늘릴 수 있습니다. 예를 들어, 특수 칩 브레이커가 포함된 공구를 설계하면 칩의 모양과 크기를 제어하고 칩 엉킴을 방지하며 전반적인 절삭 성능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 가공 공정 최적화: 제조업체는 칩 형성에 대한 지식을 활용하여 다양한 피삭재 재질에 적합한 절삭 조건을 선택할 수 있습니다. 절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이를 조정하면 표면 조도가 향상되고 생산성이 높아지며 공구 마모가 낮아집니다. 예를 들어, 티타늄 합금과 같이 가공하기 어려운 소재를 가공할 때 칩 형성 특성에 따라 적절한 절삭 조건을 선택하면 가공 효율이 크게 향상될 수 있습니다.
당사의 플랫 카바이드 절삭 공구
당사는 평초경 절삭공구 공급업체로서 고객의 다양한 요구를 충족할 수 있는 다양한 제품을 제공하고 있습니다. 우리의초경 엔드밀고품질 카바이드 소재로 제작되었으며 첨단 형상으로 설계되어 뛰어난 절삭 성능을 보장합니다. 우리는 또한 제공합니다기타 난간 비트그리고도어 프레임 비트 세트특정 응용 프로그램의 경우.
당사의 전문가 팀은 칩 형성 공정과 전반적인 가공 성능을 향상시키기 위해 끊임없이 신제품을 연구하고 개발하고 있습니다. 우리는 고객마다 요구 사항이 다르다는 것을 이해하고 맞춤형 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 소규모 작업장이든 대규모 제조 기업이든 관계없이 당사는 귀하의 가공 요구 사항에 적합한 평면 초경 절삭 공구를 제공할 수 있습니다.
조달 문의
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참고자료
- 쇼, 엠씨 (2005). 금속 절단 원리. 옥스포드 대학 출판부.
- 트렌트, EM, & Wright, PK (2000). 금속절단. 버터워스 - 하이네만.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). 제조 공학 및 기술. 피어슨 프렌티스 홀.
